JP2010226330A - Electromagnetic transducer - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば永久磁石と振動膜とを組み合わせてオーディオ信号を再生する電磁変換器に関するものである。 The present invention relates to an electromagnetic transducer that reproduces an audio signal by combining, for example, a permanent magnet and a diaphragm.
永久磁石と振動膜とを組み合わせた電磁変換器については、例えば、特許文献1によれば、永久磁石板とその永久磁石板に対向するように配置した振動膜と、これら永久磁石板及び振動膜の間に配置された緩衝部材とを備えている。
永久磁石板は、帯状の異なる磁極が一定の間隔をおいて交互に形成された多極着磁パターンを有しているものであり、また、振動膜は永久磁石板の異なる磁極同士の間隙部分のいわゆる着磁のニュートラルゾーンと称される部分に対向する位置に、蛇行形状の導体パターンからなるコイルが全面に形成されているものである。
Regarding an electromagnetic transducer in which a permanent magnet and a vibration membrane are combined, for example, according to
The permanent magnet plate has a multi-pole magnetized pattern in which different belt-shaped magnetic poles are alternately formed at regular intervals, and the vibration film is a gap portion between different magnetic poles of the permanent magnet plate. A coil made of a meandering conductor pattern is formed on the entire surface at a position opposite to a so-called magnetized neutral zone.
これにより、振動膜のコイルに電流(オーディオ信号)が流れると、そのコイルと永久磁石板の多極着磁パターンとが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜にオーディオ振動が発生する。 As a result, when a current (audio signal) flows through the coil of the diaphragm, the coil and the multipolar magnetized pattern of the permanent magnet plate are electromagnetically coupled, and audio vibration is generated in the diaphragm according to Fleming's law.
上記の永久磁石板、振動膜および緩衝部材は、金属フレームに覆われてスピーカ筺体に取り付けられており、このオーディオ振動によって発生した音波は、永久磁石板と金属フレームに設けた放射孔を通して放射されてオーディオ再生が行われる。 The permanent magnet plate, the diaphragm and the buffer member are covered with a metal frame and attached to the speaker housing. Sound waves generated by the audio vibration are radiated through radiation holes provided in the permanent magnet plate and the metal frame. Audio playback.
このような電磁変換器は、振動膜を挟むように磁石を配置し、磁石の漏れ磁束を使用しているため、効率が悪い。そこで、十分な音圧を得るため振動膜の駆動に必要な磁束密度を上げるために、ネオジウム鉄ボロン磁石などの最大エネルギー積(BHmax)の大きい磁石を使用している。 Such an electromagnetic transducer is inefficient because a magnet is disposed so as to sandwich the vibration film and a leakage flux of the magnet is used. Therefore, a magnet having a large maximum energy product (BHmax) such as a neodymium iron boron magnet is used to increase the magnetic flux density necessary for driving the diaphragm to obtain a sufficient sound pressure.
しかしながら、上述した従来の電磁変換器は、永久磁石の漏れ磁束で振動膜の駆動力を得るため、効率が悪いという課題があった。また、大きな駆動力を得るためにネオジウム鉄ボロン磁石などの高価な永久磁石を用いるので、この永久磁石を用いた磁気回路で構成する電磁変換器は高価であるという課題があった。また、振動膜が薄く剛性が低いため、分割共振により音圧レベルのロスが発生するという課題があった。 However, the above-described conventional electromagnetic transducer has a problem that the efficiency is poor because the driving force of the vibrating membrane is obtained by the leakage flux of the permanent magnet. Further, since an expensive permanent magnet such as a neodymium iron boron magnet is used in order to obtain a large driving force, there is a problem that an electromagnetic transducer constituted by a magnetic circuit using this permanent magnet is expensive. Further, since the diaphragm is thin and has low rigidity, there is a problem that sound pressure level loss occurs due to split resonance.
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、永久磁石の磁束を効率良く受けて、安価な永久磁石でも必要な駆動力を得ることができ、また振動膜の剛性を向上させた電磁変換器を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and can efficiently receive the magnetic flux of the permanent magnet, obtain a necessary driving force even with an inexpensive permanent magnet, and improve the rigidity of the diaphragm. The purpose is to obtain an electromagnetic transducer.
この発明に係る電磁変換器は、所定のギャップを有するように、また極性が交互に異なるように配置された帯状の永久磁石と、基材の所定方向に沿って凸状の曲げ部が形成され、凸状の曲げ部の表面にコイルが形成され、凸状の曲げ部が永久磁石の異なる極性間のギャップに配置された振動膜と、永久磁石を収容し振動膜を支持するフレームとを備えたものである。 In the electromagnetic transducer according to the present invention, a strip-shaped permanent magnet disposed so as to have a predetermined gap and alternately different polarities, and a convex bent portion are formed along a predetermined direction of the substrate. A vibration film in which a coil is formed on the surface of the convex bent portion, and the convex bent portion is disposed in a gap between different polarities of the permanent magnet, and a frame that houses the permanent magnet and supports the vibration membrane It is a thing.
この発明に係る電磁変換器によれば、振動膜の基材の所定方向に沿って形成され、表面にコイルを形成した凸状の曲げ部が、各永久磁石間のギャップに配置されるように構成したことにより、コイルが永久磁石から大きな磁束密度を受けることができ、安価な永久磁石であっても必要な磁束密度を得ることができる。
また、突起部を振動膜を折り曲げて形成したことにより、振動膜の断面係数が上がり、振動膜の剛性が向上し音圧レベルのロスを抑えることができる。
According to the electromagnetic transducer according to the present invention, the convex bent portion formed along the predetermined direction of the base material of the vibration film and having the coil formed on the surface thereof is disposed in the gap between the permanent magnets. By comprising, a coil can receive a big magnetic flux density from a permanent magnet, and even if it is an inexpensive permanent magnet, a required magnetic flux density can be obtained.
In addition, since the protrusion is formed by bending the vibration film, the sectional modulus of the vibration film is increased, the rigidity of the vibration film is improved, and the loss of the sound pressure level can be suppressed.
以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の電磁変換器の全体の構成を示すための図であり、図1(a)が電磁変換器の分解斜視図、図1(b)が電磁変換器の側面図である。
図2は、実施の形態1に係る電磁変換器の構成を示す図1のA−A線断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram for illustrating the overall configuration of an electromagnetic transducer according to the present invention. FIG. 1 (a) is an exploded perspective view of the electromagnetic transducer, and FIG. 1 (b) is a side view of the electromagnetic transducer. .
2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 showing the configuration of the electromagnetic transducer according to the first embodiment.
実施の形態1の電磁変換器1の構成について説明する。
図1(a),(b)に示すように、電磁変換器1は、大きく分けると、永久磁石10、振動膜20、フレーム30からなり、永久磁石10が振動膜20とフレーム30との間に挟まれるように収容され構成されている。
The structure of the
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
永久磁石10は、断面が矩形の帯状磁石であり、極性が交互に異なるように配置され、図2に示すような磁気空隙(以下、ギャップ)11として所定の間隔を空けている。
The
振動膜20は、例えば薄く柔軟な樹脂フィルムを基材として、その表面にコイル22を形成した矩形のシート状からなるものである。振動膜20の長手方向には、永久磁石10と対向する面が凸状になるように折り曲げた曲げ部21aが形成されており、この曲げ部21aの断面はV字形状である。曲げ部21aの表面にはコイル22が形成されており、コイル22は、例えばFPC(Flexible printed circuits)と同様にプリントする方法、細線状にした導体を巻く方法などにより形成される。
The
振動膜20に形成されたV字形状の曲げ部21aは、永久磁石10間のギャップ11に配置されており、曲げ部21aに形成されたコイル22が永久磁石10間に発生している強い磁束を受ける位置にある。
また、振動膜20の振動を妨げることなく振動膜20をフレーム30に固定するため、振動膜20の外周に沿って、断面が半円形状のエッジ23が形成されている。
The V-
Further, in order to fix the
フレーム30は、略直方体形状であり、その一つの面が振動膜20で覆われている。振動膜20と対向する内面には永久磁石10が接着固定され、各永久磁石10の間隔に相当する位置に放音孔31が形成されている。
The
次に電磁変換器1の動作について説明する。
図示しない制御部からオーディオ信号としての電流を振動膜20の曲げ部21aのコイル22に流すと、コイル22に流れる電流と永久磁石10間のギャップ11に発生している磁束とが電磁的に結合し、フレミングの法則に従って振動膜20が前後(図2では上下方向)に駆動してオーディオ振動を発生させる。発生したオーディオ振動は、フレーム30の放音孔31を通して電磁変換器1の外部に放出される。
Next, the operation of the
When a current as an audio signal is supplied from a control unit (not shown) to the
このとき、全面平板状の振動膜を用いた場合、分割共振が発生し音圧レベルがロスするが、振動膜20は凸状の曲げ部21aを形成したことにより、薄く柔軟なシート状の断面係数を上げて剛性が向上するので、分割共振を制動し音圧レベルのロスを抑制している。
At this time, when a flat plate-like vibrating membrane is used, split resonance occurs and the sound pressure level is lost. However, the vibrating
上述のように、実施の形態1の電磁変換器1は、振動膜20の所定の方向に沿って凸状の曲げ部21aを形成し、表面にコイル22を形成した曲げ部21aを永久磁石10間のギャップ11に配置する構成にしたことにより、コイル22が永久磁石10間の磁束密度の高い部分で磁束を受けることができる。その結果、安価なフェライト磁石を使用しても必要とする磁束密度を得ることができ、またネオジウム鉄ボロン磁石などの高価な磁石でも磁石体積を減らすことで安価で必要な磁束密度を得ることができる。
また、曲げ部21aを形成したことにより、振動膜20の断面係数を上げて剛性を向上することができるため、薄い振動膜20の分割共振を抑制して音圧レベルのロスを少なくすることができる。
As described above, in the
Further, since the
なお、実施の形態1において、凸状の曲げ部21aの断面形状をV字形状として説明したが、図3、図4、図5に示すように断面形状がU字形状の曲げ部21b、断面形状が矩形形状の曲げ部21c、断面形状がI字形状の曲げ部21dで構成してもよく、これらの断面形状であっても実施の形態1の電磁変換器1と同じ効果を得ることができる。
In
実施の形態2.
実施の形態1の電磁変換器1では、振動膜20の一方の面に凸状の曲げ部21aを形成する構成について説明したが、実施の形態2では、振動膜20の両面に凸状の曲げ部21aを形成した構成について説明する。
図6は、実施の形態2の電磁変換器1の構成を示す断面図である。
なお、図1〜5と同じ構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the
In addition, about the same structure as FIGS. 1-5, the same code | symbol is attached | subjected and the detailed description is abbreviate | omitted.
図6に示すように、電磁変換器1は、上下のフレーム30からなる筺体の外縁で振動膜20を挟み込むように支持し、振動膜20の両面に対向する上下のフレーム30のそれぞれの内面に永久磁石10を接着固定して構成されている。
As shown in FIG. 6, the
永久磁石10は、実施の形態1と同様に極性が交互に異なるように配置され、ギャップとして所定の間隔を空けており、振動膜20の両面には、凸状の曲げ部21aが永久磁石10間のギャップ11に配置されるように形成されている。
The
上述のように、実施の形態2の電磁変換器1は、振動膜20の両面に形成した凸状の曲げ部21aのコイル22を、上下のフレーム30の永久磁石10間のギャップ11に配置したことにより、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。また、振動膜20の上下方向からフレーム30で挟み込むように覆うことにより、振動膜20を保護することもできる。
As described above, in the
なお、実施の形態2において、断面形状がV字形状の曲げ部21aを示して説明したが、実施の形態1と同様に断面形状の異なる曲げ部21b,21c,21dとした構成でも良く、同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the
1 電磁変換器、10 永久磁石、11 ギャップ、20 振動膜、21a,21b,21c,21d 曲げ部、22 コイル、23 エッジ、30 フレーム、31 放音孔。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
基材の所定方向に沿って凸状の曲げ部が形成され、上記凸状の曲げ部の表面にコイルが形成され、上記凸状の曲げ部が上記永久磁石の異なる極性間のギャップに配置された振動膜と、
上記永久磁石を収容し上記振動膜を支持するフレームとを備えた電磁変換器。 Strip-shaped permanent magnets arranged so as to have a predetermined gap and alternately different polarities;
A convex bent portion is formed along a predetermined direction of the substrate, a coil is formed on the surface of the convex bent portion, and the convex bent portion is arranged in a gap between different polarities of the permanent magnet. Vibrating membrane,
An electromagnetic transducer comprising: a frame that houses the permanent magnet and supports the vibrating membrane.
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